GEMİ YARDIMCI MAKİNELERİ VE SİSTEMLERİ 2 - Kemal DEMIREL
ÖNSÖZ
Gemilerde ana makine olarak kullanılan dizel makineler, gaz veya buhar türbinleri ile jeneratörler dışında kalan ve esas itibarıyla geminin sevk veya idaresi için ihtiyaç duyulan tüm süreçlerin yerine getirilmesi amacıyla bir araya getirilmiş makine ve sistemlere "Gemi Yardımcı Makineleri ve Sistemleri" adı verilmektedir. Bu tanım doğrultusunda gemi yardımcı makineleri, geminin makine dairesi için kullanılan makine yardımcıları ile geminin güvertesinde kullanılan güverte makineleri olarak sınıflandırılabilmektedir. Aslında bu iki sınıfın dışında bulunan sintine separatörü, pis su ünitesi ve hidrofor gibi sistemler hizmet makineleri olarak adlandırılsalar da burada gemi yardımcı sistemleri sınıfı içine alınmışlardır. Bu kitabın birinci ve ikinci cildinde gerek makine dairesi yardımcı makineleri gerekse güverte makinelerinin görevleri ve çalışma ilkeleri ile kendilerini meydana getiren mekanizma ve donanımların tanımlarına ayrıntılı olarak yer verilmiştir.
Gemi Yardımcı Makineleri ve Sistemleri kitabı, yükseköğretimdeki lisans öğrencilerinin temel mühendislik derslerinde öğrenmiş oldukları bilgilerin ve mühendislik yaklaşımların, gemilerde var olan uygulamalarını birebir kavramalarına katkı sağlamak için eğitim amacıyla yazılmıştır.
Günümüzde sıkça karşılaşılan bir sorun, gerçekte mühendisliğin birçok uygulama alanında olduğu gibi gemi makineleri mühendisliğinde de kendini açıkça göstermektedir. Söz konusu bu sorun; mühendislik yeterliğine sahip genç mezunların, temelde tüm makine ve donanımların çalışma sistemi hakkında fikir sahibi olmalarına karşın, ilgili makinelerle yüz yüze geldiklerinde mevcut sorunlara doğru tanıyı koyabilecek ve en uygun tasarım ile çok seçenekli karar verme sürecine yönelik bilgi eksiklikleri olması şeklinde karşımıza çıkmaktadır. Temelde ortaya çıkan bu sorunun doğru olarak giderilebilmesi için sadece teorik yaklaşım ve ifadelerle sınırlı kalınmayıp gerçek yaşam uygulamasını da içerecek şekilde makine ve sistemlerin ayrıntılı olarak irdelenmesi gerekmektedir. Bu kitabın birinci ve ikinci cildi, söz konusu bu irdelemenin sağlıklı olarak yapılabilmesi için ortaya konmuş ve sadece eğitimi amaç edinen bir emek olarak algılanmalıdır. Bu nedenle de gemi yardımcı makine ve sistemlerinde çıkabilecek sorunlar ile bu sorunların olası çözümleri de kitaba ilave edilmiştir.
Gemi Yardımcı Makineleri ve Sistemleri kitabının yukarıda bahsedilen amacının yanında bir diğer katkısı da, günümüzde kitap konusunda büyük bir sorun olarak yaşadığımız oldukça önemli orandaki Türkçe kaynak kitap ve yayın eksikliğini de giderme çabasıdır. Bu gerekçeler ışığında, meslek tasarım veya mühendislik tasarım sınıfında kabul edilen Gemi Yardımcı Makineleri dersini okuyan öğrencilerin; kendi anadilinde öğrenebileceği, neden ve niçin sorularına cevap bulabileceği bir kaynak kitaba duyulan gereksinimleri göz önünde tutularak buna katkı sağlanması amaçlanmıştır.
Kitaptaki konularda, kaynak olarak genellikle gemilerdeki operasyon, bakım-tutum veya manuel adı verilen kitaplar ile üretici firmaların kitap veya kataloglarından faydalanılmış ve gemilerde çok kullanılan modeller örnek alınıp anlatılmaya çalışılmıştır. Bu kitabın tamamen eğitim amacıyla yazılması, kullanılan kaynakların neredeyse tümünün İngilizce olması ve gemi makineleri mühendisliğinin özellikle gemilerde çalışan mühendisler için uluslararası uygulama alanı olması nedeniyle, kullanılan terimlerin Türkçe karşılıklarını gördüklerinde okuyucuların merak ettikleri kelimeleri bulabilmeleri için kitabın sonuna bir de Türkçe-İngilizce sözlük eklenmiştir. Bu sözlük ve kitaplardaki yazım tarzı ile özellikle günümüzde yitirilmeye yüz tutmuş Türkçe teknik terimler tekrar gözden geçirilmiş ve dilimizin yabancılaştırılması için gösterilen çabalara engel olmak adına verilmiş bir emek olarak okuyucuların değerlendirmelerine sunulmuştur. Denizcilik terimlerinden çok fazla uzaklaşmadan ancak gemilerde direkt olarak İngilizce okunuşlarıyla söylenen pek çok kelime Türkçe karşılıklarıyla verilmiştir. Yıllar geçtikçe değerini daha çok anladığımız ve kendisine daha çok özlem duyduğumuz yüce önder Mustafa Kemal ATATÜRK’ün söylediği gibi "Türk dili zengin, geniş bir dildir. Her kavramı ifade kabiliyeti vardır. Yalnız onun bütün varlıklarını aramak, bulmak, toplamak, onlar üzerinde çalışmak lazımdır."
Bu kitabın içeriğinde; yağlama yağı, yakıt ve sintine separatörleri, hava kompresörleri, soğutma odaları (buzluk),vakumlu tatlı su üretme cihazları (evaporatörler),pis (atık) su üniteleri, çöp yakma kazanları (insineratörler),dümen donanımları, güverte kreynleri, baş-kıç ırgatlar, UG gavernörler, yağ sis dedektörü ve stern tüp ile bu makine veya sistemlerin gemi uygulamalarındaki sorunları ve bu sorunlara önerilen olası çözüm yöntemleri de ayrıntılı olarak irdelenmektedir.
Kitabın yazımında emeği geçen sevgili kardeşim İ. Deha Er (Mk 91),beni her konuda destekleyen hocam Fahrettin Küçükşahin (Mk 51),kitabın her sayfasını okuyarak yanlışlarımın azalması için yoğun çaba harcayan öğrencim Barış Yiğin ve kardeşim Volkan Arca (Mk 2001) ile kitabın basımı ve yayınlanmasında çalışan tüm emekçilere sonsuz teşekkürler ederim.
Kemal DEMİREL
İstanbul, 2014
İÇİNDEKİLER
Bölüm 1 Yağlama Yağı ve Yakıt Separatörleri1
1.1 Konvansiyonel (Geleneksel) Separatörler1
1.1.1 Ayrıştırma (Separasyon) Yöntemleri1
1.1.1.1 Gravite ile Ayrıştırma2
1.1.1.2 Merkezkaç Yöntem ile Ayrıştırma5
1.1.2 Ayrıştırma Olayına Etki Eden Faktörler7
1.1.2.1 Yoğunluk7
1.1.2.2 Viskozite8
1.1.2.3 Sıcaklık9
1.1.2.4 Akış Miktarı (Kapasite, Debi)10
1.1.2.5 Gravite Diski12
1.1.2.6 Karşı Basınç Ayarı16
1.1.3 Ayrıştırma Devreleri ve Elemanları18
1.1.3.1 Yakıt Ayrıştırma Devresi ve Bileşenleri18
1.1.3.2 Yağlama Yağı Ayrıştırma Devresi ve Bileşenleri19
1.1.4 Konvansiyonel Separatör Bileşenleri20
1.1.4.1 Elektrik Motoru23
1.1.4.2 Merkezkaç Kavrama23
1.1.4.3 Dişliler ve Şaft24
1.1.4.4 Pompa25
1.1.4.5 Alt Kısımdaki Diğer Elemanlar25
1.1.4.6 Su Dağıtım Kapağı26
1.1.4.7 Çanak (Alt Çanak) ve Çanak İçindeki Ana Parçalar27
1.1.4.8 Disk (Tas) Grubu29
1.1.4.9 Seviye Ringi29
1.1.4.10 Su ve Yakıt Diski (Pompası)30
1.1.5 Separatör Tipleri31
1.1.5.1 Katı Maddeleri Tutan Separatörler31
1.1.5.2 Ejektör Tip Separatörler32
1.1.5.3 Nozul Tip Separatörler33
1.1.5.4 Dekantörler33
1.1.6 Ayrıştırma Yöntemleri34
1.1.6.1 Sıvı-Sıvı Ayrıştırma ve Sıvı Ayrıştırıcı34
1.1.6.2 Sıvı-Katı Ayrıştırma ve Katı Ayrıştırıcı35
1.1.6.3 Konsantrasyon36
1.1.6.4 Sıvı ve Katı Ayrıştırıcılar Arasındaki Farklar37
1.1.6.5 Separatörlerin Paralel ve Seri Çalıştırılmaları38
1.1.7 Separatörlerin Şok Yapılması ve Devreye Alınması40
1.1.7.1 Operasyon Suları ve Şok Yapma40
1.1.7.2 Separatörün Devreye Alınması43
1.1.8 Ayrıştırma Teorisi44
1.1.9 Separatörlerde Yükseklik Ayarları47
1.1.9.1 Yakıt Diski Yükseklik Ayarı47
1.1.9.2 Kontrol Su Diski Yükseklik Ayarı48
1.1.10 Konvansiyonel Separatörlerle İlgili Önemli Noktalar48
1.1.10.1 Separatöre Yakıt Gelmiyor48
1.1.10.2 Separatöre Yakıt Geliyor Ama Şok Yapılamıyor49
1.1.10.3 Karter Yağı Eksiliyor49
1.1.10.4 Uygun Gravite Diski Yok49
1.1.10.5 Devir Tutmuyor50
1.1.10.6 Yağlama Yağı Testi50
1.1.11 Separatörlerin Kontrol ve Bakım-Tutumu51
1.1.12 Konvansiyonel Separatörlerde Sorunlar ve Çözümleri53
1.1.12.1 Mekanik Sorunlar53
1.1.12.2 Ayrıştırma Sorunları (Sıvı-Sıvı ve Sıvı-Katı)58
1.1.12.3 Sıvı-Sıvı Ayrıştırmada Sorunlar61
1.1.12.4 Sıvı-Katı Ayrıştırmada Sorunlar64
1.2 Modern Separatörler65
1.2.1 Ayrıştırma Verimi65
1.2.2 Ayrıştırmada Katı Parçacıklar69
1.2.3 Separatörlerin Karşılaştırılması72
1.2.3.1 Seal Suyu72
1.2.3.2 Ara Yüzey73
1.2.3.3 Gravite Diski75
1.2.3.4 Su Çıkışı76
1.2.3.5 Parçacıkların Ayrıştırılması76
1.2.4 ALCAP Fuel-Oil (FOPX) Separatörün Devre Elemanları77
1.2.4.1 Filtre ve Yakıt (Besleme) Pompası78
1.2.4.2 Akış Şalteri78
1.2.4.3 Isıtıcı ve Sıcaklık Sensörü (Algılayıcısı)79
1.2.4.4 Yeniden Dolaşım (Sirkülasyon) Valfi79
1.2.4.5 Karşı Basınç Ayar Valfi ile Alçak ve Yüksek Basınç Şalterleri80
1.2.4.6 Akış İndikatörü80
1.2.4.7 Transdüser81
1.2.4.8 Pnömatik Valf Bloğu83
1.2.4.9 ALCAP FOPX Separatör84
1.2.4.10 Su Boşaltma (Tahliye) Valfi84
1.2.4.11 Operasyon Su Tankı ve Su Valf Bloğu85
1.2.4.12 Kontrol Ünitesi85
1.2.4.13 Elektrik Tablosu ve Güç Ünitesi86
1.2.4.14 Acil Durum Stop Düğmesi86
1.2.5 ALCAP FOPX Separatörde Yapılan İşlemler86
1.2.5.1 Akış Kontrol Diski 87
1.2.5.2 Yakıt Diski ve Su Diski88
1.2.5.3 Sistem Elemanlarının Etkileşimi89
1.2.5.4 Tetikleme Aralığı91
1.2.5.5 ALCAP FOPX Separatörün Çalışma İlkesi94
1.2.6 Separatörlerdeki Gelişmeler96
1.2.7 Modern Separatörlerin Farkları ve Üstünlüğü111
Bölüm 2 Sintine Separatörü113
2.1 Separasyon Yöntemleri113
2.2 Separasyon Bileşenleri118
2.3 Sintine Separatörünün Çalışma İlkesi119
2.3.1 Marshall-Orr Sintine Separatörü119
2.3.2 Heli-sep Sintine Separatörü123
2.3.3 Hamworthy Sintine Separatörü124
2.3.4 JOWA 3SEP Sintine Separatörü130
2.3.5 RWO Sintine Separatörü136
2.3.6 NFV MPEB Sintine Separatörü144
2.4 Sintine Separatörlerinin Denetimi148
2.5 Sintine Separatörünün Kullanım Koşulları150
2.6 Sorunlar ve Olası Çözümleri154
Bölüm 3 Hava Kompresörleri161
3.1 Dinamik Kompresörler162
3.1.1 Radyal Akışlı (Santrifüj) Kompresörler162
3.1.2 Eksenel Akışlı Kompresörler162
3.2 Pozitif Deplasmanlı (Hacimsel) Kompresörler163
3.2.1 Sıvı Halkalı Kompresörler163
3.2.2 Vidalı Kompresörler164
3.2.3 Loplu Kompresörler164
3.2.4 Kanatlı (Paletli) Kompresörler165
3.2.5 Doğrusal Hareketli (Pistonlu) Kompresörler165
3.3 Kompresör ve Hava Devresi Bileşenleri166
3.3.1 Hava Emiş Filtresi166
3.3.2 Susturucu167
3.3.3 Soğutucu (Kuler)168
3.3.4 Separatör (Su ve Yağ Ayrıştırıcısı)168
3.3.5 Trap169
3.3.6 Geri Döndürmez Valf171
3.3.7 Hava Tüpü172
3.3.8 Kurutucu (Nem Alıcı)173
3.3.9 Şartlandırıcı (Filtre-Regülatör-Yağlayıcı)175
3.3.10 Basınç Ayar (Düşürme) Valfi176
3.3.11 Yağlayıcı176
3.3.12 Emniyet Valfleri177
3.3.13 Kompresör Kapasite Kontrol Cihazları178
3.3.14 Yüksüzleştirici179
3.3.14.1 Emme Valfinin Kontrolü180
3.3.14.2 Beş Aşamalı Kapasite Kontrolü180
3.3.14.3 Selenoid Kumandalı Üç Yollu Valf ile Kapasite Kontrolü181
3.3.14.4 Silindir Klerens Ceplerinin Açılması182
3.3.14.5 İlk Harekette Yüksüzleştirme Cihazı182
3.3.15 Kompresör Kademe Valfleri182
3.4 Kompresörler ve Çalışması183
3.5 Hava Kompresörlerinde Bakım-Tutum193
3.5.1 Segmanların Yerleştirilmesi193
3.5.2 Yağlama ve Yağ Basınç Ayarı193
3.5.3 Kademe Valfleri193
3.5.4 Yetersiz Soğutma194
3.5.5 Emniyet Kontrolleri194
3.5.6 Kompresör Bakımı195
3.6 Sorunlar ve Olası Çözümleri198
Bölüm 4 Soğutma Odaları (Buzluk)209
4.1 Soğutma Sistemi ile İlgili Tanım ve Kavramlar209
4.2 Soğutma Sistemi Bileşenleri212
4.2.1 Buzluk Kompresörü212
4.2.1.1 Vidalı Kompresör213
4.2.1.2 Pistonlu Kompresör215
4.2.2 Yağ Separatörü225
4.2.3 Yoğuşturucu (Kondenser) ve Resiver227
4.2.4 Kurutucu Filtre229
4.2.5 Kısılma Valfi ve Buharlaştırıcı (Evaporatör)229
4.2.5.1 Aşırı Isıtma (Kızdırma)237
4.2.5.2 Aşırı Soğutma238
4.3 Buzluk Sistemi Kontrol Elemanları238
4.3.1 Selenoid Valf ve Sıcaklık Kontrol Elemanı (Termostat)239
4.3.2 Basınç Kontrol Elemanı (Presostat veya Basınç Şalteri)241
4.3.2.1 Yüksek Basınç Presostatı242
4.3.2.2 Alçak Basınç Presostatı243
4.3.2.3 Yağ Basınç (veya Diferansiyel Basınç) Presostatı245
4.3.3 Emniyet Valfi246
4.3.4 Akış veya Renk Göstergesi246
4.3.5 Basınç Ayar (veya Sabit/Karşı Basınç) Valfi247
4.4 Buzluk Sisteminin Çalışması248
4.5 Yüksüzleştirme Cihazı252
4.6 Soğutucu Akışkanlar257
4.7 Gaz Çektirme ve Gaz Kaçak Kontrolü266
4.7.1 Soğutucu Akışkanın Yoğuşturucuda Toplanması266
4.7.2 Sisteme Gaz Çektirilmesi268
4.7.3 Sistemdeki Soğutucu Akışkanın Tahliye Edilmesi269
4.7.4 Gaz Kaçak Kontrolü269
4.7.4.1 Propan Dedektörü ile Kaçak Arama270
4.7.4.2 Elektronik El Dedektörü ile Kaçak Arama270
4.7.4.3 Köpük Yöntemi ile Kaçak Arama271
4.8 Buzluk Kompresör Yağları271
4.8.1 Yağ Seçimi272
4.8.2 Karter Yağının Tamamlanması273
4.8.3 Karter Yağı Fazlasının Tahliyesi273
4.9 Soğutma Veriminin Düşme Nedenleri273
4.10 Soğutma Sisteminin Kontrolü ve Bakım-Tutumu274
4.11 Sorunlar ve Olası Çözümleri275
Bölüm 5 Evaporatör (Vakumlu Tatlı Su Üreticisi)287
5.1 Evaporatör Elemanları288
5.1.1 Ejektör Pompası (Deniz Suyu Pompası)288
5.1.2 Isı Değiştirici (Evaporatör)290
5.1.3 Kondenser (Yoğuşturucu)290
5.1.4 Besleme Valfi ve Orifis291
5.1.5 Ejektör ve Geri Döndürmez Valf291
5.1.6 Distile Pompası (Tatlı Su Pompası)293
5.1.7 Salinometre (Tuzluluk Ölçer) ve Elektrot293
5.1.8 Selenoid (Kumandalı) Valf293
5.1.9 Vakum Kırıcı Valf294
5.1.10 Emniyet Valfi294
5.1.11 Hava Çıkarma (Tahliye) Valfleri294
5.2 Evaporatörün Devreye Alınması294
5.3 Evaporatörlerde Bakım-Tutum ve Sorunlar307
5.3.1 Ejektör ve Vakumun Kırılması307
5.3.2 Pompalar ve Vakumun Kırılması308
5.3.3 Isı Değiştirici Borularının Delinmesi309
5.3.4 Yoğuşturucu (Kondenser) Borularının Delinmesi310
5.3.5 Akış Ayarlaması311
5.3.6 Evaporatörde Kirlenme ve Kapasite Düşmesi313
5.3.7 Evaporatörde Bakım-Tutum Süreleri316
5.3.8 Evaporatörün Montajı (Yerleştirilmesi)316
5.3.9 Evaporatörün Test Edilmesi318
5.4 Evaporatörlerde Sorunlar ve Olası Çözümleri321
5.4.1 Borulu Tip Evaporatörler321
5.4.2 Plakalı Tip Evaporatörler326
Bölüm 6 Pis Su Ünitesi331
6.1 Arıtma Kademeleri331
6.1.1 Fiziksel Arıtma331
6.1.2 Biyolojik Arıtma332
6.1.3 Kimyasal Arıtma (Dezenfeksiyon)333
6.2 Pis (Atık) Su Ünitesinin Çalışması333
6.3 Pis Su Ünitesinde Bakım-Tutum354
6.4 Pis Su Testleri354
6.5 Pis Su Ünitesinde Sorunlar ve Olası Çözümleri357
6.5.1 Tuvalet Atıklarının Tanka Gravite ile Girdiği Sistem357
6.5.2 Tuvalet Atıklarının Tanka Vakum ile Çekildiği Sistem361
Bölüm 7 Çöp Yakma Kazanı (İnsineratör)363
7.1 Sistem ve Devre Elemanları363
7.1.1 Çamur Tankı363
7.1.2 Çamur (Dolaşım) Pompası365
7.1.3 Basınç Ayar Valfi365
7.1.4 Çamur Dozaj Pompası365
7.1.5 Basınçlı Hava veya Buhar366
7.1.6 Presostat (Basınç Şalteri)366
7.1.7 Termostat (Sıcaklık Şalteri)367
7.1.8 Börner368
7.1.9 Baca Gaz Fanı370
7.2 Çöp Yakma Kazanının Çalıştırılması371
7.2.1 Çöp Koyma372
7.2.2 Çöp (Katı Atık) Yakma374
7.2.3 Çamur Yakma374
